一種高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)及測(cè)試方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)為一種高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)及測(cè)試方法。高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)，包括設(shè)于橋面板上的道砟以及設(shè)于道砟側(cè)向的擋砟墻，擋砟墻的墻外設(shè)有用于模擬風(fēng)屏障的風(fēng)屏障模擬裝置，風(fēng)屏障模擬裝置包括用于感應(yīng)來(lái)自于高速列車(chē)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的列車(chē)風(fēng)和感應(yīng)外界強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)、用于從風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)獲取氣動(dòng)信息的數(shù)據(jù)采集裝置以及通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)連接并控制數(shù)據(jù)采集裝置的遠(yuǎn)程控制裝置。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)及測(cè)試方法
本專(zhuān)利技術(shù)涉及橋梁風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試
，具體涉及一種高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)壓現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試裝置，還涉及一種采用高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)壓現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試裝置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的測(cè)試方法。
技術(shù)介紹
隨著我國(guó)高速鐵路的迅速發(fā)展，如何保障高速列車(chē)在強(qiáng)風(fēng)下的行車(chē)安全成為人們廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。研究表明，設(shè)置風(fēng)屏障是提高既有線(xiàn)路列車(chē)行車(chē)安全的有效措施，且在國(guó)內(nèi)外均有成功實(shí)施的實(shí)例。然而，為保證防風(fēng)效果以及受線(xiàn)路寬度的限制，風(fēng)屏障距軌道通常較近，以32m跨度簡(jiǎn)支梁橋?yàn)槔L(fēng)屏障距車(chē)輛近壁面僅1.75m左右。加之高速列車(chē)運(yùn)行速度高，列車(chē)風(fēng)顯著，風(fēng)屏障在列車(chē)風(fēng)和自然風(fēng)聯(lián)合作用下的安全或疲勞問(wèn)題愈加突出，并將影響到行車(chē)安全大局。為此，有必要深入研究風(fēng)屏障風(fēng)荷載，以為風(fēng)屏障的強(qiáng)度或疲勞驗(yàn)算輸入準(zhǔn)確的風(fēng)荷載參數(shù)。列車(chē)風(fēng)和自然風(fēng)的聯(lián)合作用為風(fēng)屏障所受最不利風(fēng)荷載，風(fēng)屏障的風(fēng)荷載測(cè)試通常便在該狀態(tài)下進(jìn)行。然而，由于列車(chē)風(fēng)屬于非定常三維流場(chǎng)，它和自然風(fēng)的聯(lián)合作用致使風(fēng)屏障所處風(fēng)環(huán)境非常復(fù)雜，風(fēng)屏障風(fēng)荷載難以通過(guò)理論分析求解，在風(fēng)洞試驗(yàn)中也難以模擬，較適合的研究方法是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)。為此，需要開(kāi)發(fā)一套有效的高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守，以滿(mǎn)足列車(chē)運(yùn)行時(shí)線(xiàn)上不得有人作業(yè)的高速鐵路運(yùn)行管理規(guī)定。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種適用范圍廣、測(cè)試結(jié)果精度高的高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利的技術(shù)方案是：一種高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)，包括設(shè)于橋面板上的道砟以及設(shè)于道砟側(cè)向的擋砟墻，擋砟墻的墻外設(shè)有用于模擬風(fēng)屏障的風(fēng)屏障模擬裝置，風(fēng)屏障模擬裝置包括用于感應(yīng)來(lái)自于高速列車(chē)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的列車(chē)風(fēng)和感應(yīng)外界強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)、用于從風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)獲取氣動(dòng)信息的數(shù)據(jù)采集裝置以及通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)連接并控制數(shù)據(jù)采集裝置的遠(yuǎn)程控制裝置。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集裝置和遠(yuǎn)程控制裝置均裝有無(wú)線(xiàn)信號(hào)收發(fā)器，數(shù)據(jù)采集裝置與遠(yuǎn)程控制裝置之間通過(guò)共同發(fā)出的無(wú)線(xiàn)信號(hào)密鑰識(shí)別并相互連接。優(yōu)選地，風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)通過(guò)用于屏蔽外力干擾的測(cè)壓管將風(fēng)壓信息傳遞至數(shù)據(jù)采集裝置。優(yōu)選地，風(fēng)屏障模擬裝置還包括作為風(fēng)屏障主體的平面連接裝置、栓接固定于平面連接裝置上并用于承受外界風(fēng)壓和安裝風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)的有機(jī)玻璃板以及用于從平面連接裝置側(cè)面固定并支撐平面連接裝置的側(cè)面支承裝置。優(yōu)選地，平面連接裝置兩側(cè)均通過(guò)側(cè)面支承裝置固定于地面，從而形成平面連接裝置的雙向固定結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，風(fēng)屏障模擬裝置直接置于近軌道側(cè)邊；風(fēng)屏障模擬裝置采用預(yù)制結(jié)構(gòu)，并可在現(xiàn)場(chǎng)拼裝或拆卸。優(yōu)選地，遠(yuǎn)程控制裝置包括控制器、信息儲(chǔ)存器和信息編譯器。優(yōu)選地，風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)的設(shè)置位置可調(diào)。優(yōu)選地，風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)外設(shè)有用于屏蔽風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)的風(fēng)壓屏障，遠(yuǎn)程控制裝置連接風(fēng)壓屏障并控制風(fēng)壓屏障的開(kāi)閉。本專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利的另一技術(shù)方案是：一種高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法，包括上述高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)，測(cè)試步驟如下：a、將風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)布置在置于近軌道側(cè)邊的風(fēng)屏障模擬裝置的有機(jī)玻璃板表面，風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)的尾部通過(guò)測(cè)壓管連接；b、通過(guò)測(cè)壓管將風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)處的風(fēng)壓信息傳輸至數(shù)據(jù)采集裝置；c、遠(yuǎn)程控制裝置通過(guò)與數(shù)據(jù)采集裝置共同發(fā)出的無(wú)線(xiàn)信號(hào)進(jìn)行密鑰識(shí)別，并經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證，控制數(shù)據(jù)采集裝置接收采集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)采集信號(hào)的無(wú)線(xiàn)接收、存儲(chǔ)；d、通過(guò)編制器對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而獲得風(fēng)屏障風(fēng)荷載。本專(zhuān)利技術(shù)的有益技術(shù)效果是：本專(zhuān)利技術(shù)高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)，通過(guò)將風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)布置在近軌道側(cè)面，風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)將風(fēng)壓信息傳遞至數(shù)據(jù)采集裝置，采用遠(yuǎn)程控制方法對(duì)數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和保存，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)至遠(yuǎn)程控制裝置，由風(fēng)壓數(shù)據(jù)獲得風(fēng)屏障風(fēng)荷載。由于本測(cè)試系統(tǒng)直接測(cè)得的是風(fēng)壓，可有效避免外力對(duì)氣動(dòng)力測(cè)試結(jié)果的干擾，保證測(cè)試結(jié)果的精度。下面結(jié)合附圖對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明。附圖說(shuō)明圖1是本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖2是本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之二。其中,1、風(fēng)屏障模擬裝置；2、風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)；3、數(shù)據(jù)采集裝置；4、遠(yuǎn)程控制裝置；5、有機(jī)玻璃板；6、平面連接裝置；7、側(cè)面支承裝置；8、橋面板；9、道砟；10、擋砟墻。具體實(shí)施方式下面對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
的進(jìn)一步說(shuō)明，但并非對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)質(zhì)內(nèi)容的限制。圖1是本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖2是本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之二。如圖1和圖2所示，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的一種高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)，包括設(shè)于橋面板8上的道砟9以及設(shè)于道砟9側(cè)向的擋砟墻10，擋砟墻10的墻外設(shè)有用于模擬風(fēng)屏障的風(fēng)屏障模擬裝置1，風(fēng)屏障模擬裝置1包括用于感應(yīng)來(lái)自于高速列車(chē)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的列車(chē)風(fēng)和感應(yīng)外界強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)2、用于從風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)2獲取氣動(dòng)信息的數(shù)據(jù)采集裝置3以及通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)連接并控制數(shù)據(jù)采集裝置3的遠(yuǎn)程控制裝置4。如圖1和圖2所示，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例，數(shù)據(jù)采集裝置3和遠(yuǎn)程控制裝置4均裝有無(wú)線(xiàn)信號(hào)收發(fā)器，數(shù)據(jù)采集裝置3與遠(yuǎn)程控制裝置4之間通過(guò)共同發(fā)出的無(wú)線(xiàn)信號(hào)密鑰識(shí)別并相互連接。密鑰(屬于本領(lǐng)域公知技術(shù))是一種參數(shù)，它是在明文轉(zhuǎn)換為密文或?qū)⒚芪霓D(zhuǎn)換為明文的算法中輸入的參數(shù)。密鑰分為對(duì)稱(chēng)密鑰與非對(duì)稱(chēng)密鑰。如圖1和圖2所示，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例，風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)2通過(guò)用于屏蔽外力干擾的測(cè)壓管將風(fēng)壓信息傳遞至數(shù)據(jù)采集裝置3。如圖1和圖2所示，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例，風(fēng)屏障模擬裝置1還包括作為風(fēng)屏障主體的平面連接裝置6、栓接固定于平面連接裝置6上并用于承受外界風(fēng)壓和安裝風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)2的有機(jī)玻璃板5以及用于從平面連接裝置6側(cè)面固定并支撐平面連接裝置6的側(cè)面支承裝置7。如圖1和圖2所示，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例，平面連接裝置6兩側(cè)均通過(guò)側(cè)面支承裝置7固定于地面，從而形成平面連接裝置6的雙向固定結(jié)構(gòu)。如圖1和圖2所示，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例，風(fēng)屏障模擬裝置1直接置于近軌道側(cè)邊；風(fēng)屏障模擬裝置1采用預(yù)制結(jié)構(gòu)，并可在現(xiàn)場(chǎng)拼裝或拆卸。如圖1和圖2所示，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例，遠(yuǎn)程控制裝置4包括控制器、信息儲(chǔ)存器和信息編譯器。如圖1和圖2所示，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例，風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)2的設(shè)置位置可調(diào)。如圖1和圖2所示，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例，風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)2外設(shè)有用于屏蔽風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)2的風(fēng)壓屏障，遠(yuǎn)程控制裝置4連接風(fēng)壓屏障并控制風(fēng)壓屏障的開(kāi)閉。本專(zhuān)利技術(shù)另一實(shí)施例的一種高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法，包括上述高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)，測(cè)試步驟如下：a、將風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)2布置在置于近軌道側(cè)邊的風(fēng)屏障模擬裝置1的有機(jī)玻璃板5表面，風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)2的尾部通過(guò)測(cè)壓管連接；b、通過(guò)測(cè)壓管將風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)2處的風(fēng)壓信息傳輸至數(shù)據(jù)采集裝置3；c、遠(yuǎn)程控制裝置4通過(guò)與數(shù)據(jù)采集裝置3共同發(fā)出的無(wú)線(xiàn)信號(hào)進(jìn)行密鑰識(shí)別，并經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證，控制數(shù)據(jù)采集裝置3接收采集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)采集信號(hào)的無(wú)線(xiàn)接收、存儲(chǔ)；d、通過(guò)編制器對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而獲得風(fēng)屏障風(fēng)荷載。實(shí)施時(shí)，提供高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)，包括用以模擬風(fēng)屏障的模擬裝置1、設(shè)置在模擬裝置1上的風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)2和用以從模擬裝置1獲得氣動(dòng)信息的數(shù)據(jù)采集裝置3，數(shù)據(jù)采集裝置3由遠(yuǎn)程控制裝置4進(jìn)行控制采集，數(shù)據(jù)采集裝置3和遠(yuǎn)程控制裝置4之間通過(guò)兩者發(fā)出的無(wú)線(xiàn)信號(hào)相互連接，風(fēng)壓數(shù)據(jù)通過(guò)編制的專(zhuān)用程序本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)，包括設(shè)于橋面板(8)上的道砟(9)以及設(shè)于道砟(9)側(cè)向的擋砟墻(10)，其特征在于，擋砟墻(10)的墻外設(shè)有用于模擬風(fēng)屏障的風(fēng)屏障模擬裝置(1)，風(fēng)屏障模擬裝置(1)包括用于感應(yīng)來(lái)自于高速列車(chē)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的列車(chē)風(fēng)和感應(yīng)外界強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)(2)、用于從風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)(2)獲取氣動(dòng)信息的數(shù)據(jù)采集裝置(3)以及通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)連接并控制數(shù)據(jù)采集裝置(3)的遠(yuǎn)程控制裝置(4)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)，包括設(shè)于橋面板(8)上的道砟(9)以及設(shè)于道砟(9)側(cè)向的擋砟墻(10)，其特征在于，擋砟墻(10)的墻外設(shè)有用于模擬風(fēng)屏障的風(fēng)屏障模擬裝置(1)，風(fēng)屏障模擬裝置(1)包括用于感應(yīng)來(lái)自于高速列車(chē)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的列車(chē)風(fēng)和感應(yīng)外界強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)(2)、用于從風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)(2)獲取氣動(dòng)信息的數(shù)據(jù)采集裝置(3)以及通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)連接并控制數(shù)據(jù)采集裝置(3)的遠(yuǎn)程控制裝置(4)；風(fēng)屏障模擬裝置(1)直接置于近軌道側(cè)邊，測(cè)量列車(chē)風(fēng)和自然風(fēng)聯(lián)合作用下的最不利風(fēng)荷載，采用預(yù)制方式，現(xiàn)場(chǎng)拼裝與拆卸，方便轉(zhuǎn)移，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)節(jié)風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)(2)的位置和數(shù)量；風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)(2)通過(guò)測(cè)壓管傳遞風(fēng)壓信息至數(shù)據(jù)采集裝置(3)，以有效避免外力對(duì)氣動(dòng)力測(cè)試結(jié)果的干擾；通過(guò)角鋼固定，膠合板連接，有機(jī)玻璃板為載體，開(kāi)孔一系列風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)，采用完全封閉的測(cè)壓管路，保證獲取氣動(dòng)信息的精度；采用無(wú)線(xiàn)控制、采集、傳輸模塊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)采集、傳輸和處理，以克服現(xiàn)場(chǎng)采集限制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)，其特征在于，數(shù)據(jù)采集裝置(3)和遠(yuǎn)程控制裝置(4)均裝有無(wú)線(xiàn)信號(hào)收發(fā)器，數(shù)據(jù)采集裝置(3)與遠(yuǎn)程控制裝置(4)之間通過(guò)共同發(fā)出的無(wú)線(xiàn)信號(hào)密鑰識(shí)別并相互連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)，其特征在于，風(fēng)屏障模擬裝置(1)還包括作為風(fēng)屏障主體的平面連接裝置(6)、栓接固定于平面連接裝置(6)上并用于承受外界風(fēng)壓和安裝風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)(2)的有機(jī)玻璃板(5)以及用于從平面連接裝置(6)側(cè)面固定并支撐平面連接裝置(6)的側(cè)面支承裝置(7)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速鐵路風(fēng)屏障風(fēng)荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試機(jī)構(gòu)，其特征在于，平面連接裝置(6)兩側(cè)均通過(guò)側(cè)面支承裝置(7...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄒云峰，何旭輝，周佳，李歡，黃永明，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中南大學(xué)，高速鐵路建造技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：湖南;43